KR100829545B1 - 비소모식 아크 용접 장치 및 용접 동작 프로파일 프로그램방법 - Google Patents

비소모식 아크 용접 장치 및 용접 동작 프로파일 프로그램방법 Download PDF

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Abstract

아크 용접 장치를 개시한다. 본 발명의 아크 용접 장치는 모재에 제1 출력전극이 연결되고 용접 전극에 제2 출력전극이 연결되어 상기 모재와 용접 전극 사이에 아크 용접 전류를 공급한다. 장치는 전원부와, 전원부의 포지티브 출력단자와 제1 출력전극 사이에 연결되고 아크 용접 전류의 크기를 제어하는 전류 제어부와, 제1출력단자에 공급되는 아크 용접 전류를 검출하여 아크 전류 검출신호를 발생하는 아크 전류 검출부와, 아크 전류 검출신호가 소정 기준치 이상이면 아크 발생 감지신호를 발생하는 아크 발생 감지부와, 시간, 전류 및 펄스사용유무 등의 용접 동작 프로파일을 프로그램하기 위한 용접 동작 프로그램부와 용접 동작 프로파일을 각 단계별로 표시하기 위한 용접 동작 프로파일 표시부와, 스위치 조작을 통하여 명령을 입력하기 위한 입력부와, 입력부를 통해 입력된 명령을 수행하고, 용접 동작 프로그램부에 의해 프로그램된 용접 동작 프로파일에 응답하여 전류 제어부를 제어하여 전원부에서 제1출력전극으로 공급되는 아크 용접 전류를 제어하고 용접 동작에 응답하여 세팅된 용접 동작 프로파일을 용접 동작 프로파일 표시부에 각 단계별로 표시하는 제어부를 포함한다. 따라서, 사용자가 프로그램되는 용접 동작 프로파일을 시각적으로 확인할 수 있으므로 사용 환경에 따라서 용접 동작 프로파일을 현장에서 손쉽게 프로그램할 수 있다.

Description

비소모식 아크 용접 장치 및 용접 동작 프로파일 프로그램 방법{Nonconsumable Arc Welding Apparatus and Method of Programming Welding Operation Profile thereof}
도 1은 본 발명에 의한 플라즈마 아크 용접 장치의 바람직한 일 실시예의 외관 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 의한 플라즈마 아크 용접 장치의 바람직한 일 실시예의 회로 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 의한 전원부(200)의 바람직한 일 실시예의 회로 구성을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 의한 전류제어부(CCTR)의 바람직한 일실시예의 회로도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 의한 전면판에 배치된 표시부의 바람직한 일 실시예를 나타낸다.
도 6 내지 도 12는 본 발명에 의한 플라즈마 용접장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다.
도 13은 본 발명에 의한 티그 용접 장치의 바람직한 일 실시예의 외관 사시도를 나타낸다.
도 14는 도 13의 티크 용접장치의 전면판에 배치된 표시부의 바람직한 일 실시예를 나타낸다.
본 발명은 비소모식 아크 용접 장치 및 용접 동작 프로파일 프로그램 방법에 관한 것으로 특히 티그(TIG : Tungsten Inert-Gas) 용접장치 또는 플라즈마 아크 용접(PAW : Plasma Arc Welding)장치와 같이 비소모성 용접 전극을 사용하는 아크 용접 장치에 관한 것이다.
일반적으로 티그(TIG : Tungsten Inert-Gas) 용접장치는 텅스텐 용접 전극과 모재 사이에 아크를 발생하여 발생된 아크 열로 모재의 용접 부위를 녹여서 용접하는 방식이다. 또한 아크 주변을 불황성 가스를 주성분으로 하는 실드가스를 아크 주변에 공급하여 텅스텐 전극 및 용접부위를 공기로부터 차단시킨다.
플라즈마 아크 용접장치는 텅스텐 용접전극을 관 중심부에 배치시킨 플라즈마 가스 공급관과 용접전극 사이에 발생되는 아크에 의해 플라즈마 가스를 해리 및 이온화시켜서 고온 플라즈마 가스를 생성하고 이 플라즈마 상태의 아크를 모재에 직접 전달시켜서 용접하는 방식이다. 플라즈마 아크용접은 에너지를 집중시킬 수 있어서 용입이 깊고 좁으며 아크 안정성이 좋고 분당 120~1000mm의 빠른 용접속도를 가진다. 플라즈마 아크 용접도 티그용접과 마찬가지로 아크 주변은 실드가스로 차단하여 텅스텐 용접 전극과 모재의 용접부위가 직접 공기와 접촉되는 것을 방지 한다.
이와 같은 비소모성 아크용접장치는 용접 모재의 두께, 재질, 형상, 공간, 또는 주변 환경 등에 따라 용접 품질이 달라진다. 따라서 작업자는 용접 조건에 따라 용접속도, 피크 전류, 베이스 전류, 피크 타임, 베이스 타임 등으로 구성되는 용접 동작 프로파일을 프로그램하는 것이 매우 중요하다. 적절한 용접 동작 프로파일과 용접속도로 용접을 하면 일정한 모양과 간격의 용접 비드를 형성하여 고품질의 용접을 이룰 수 있다.
용접 동작은 가스 초기 시간 - 시작 전류 - 업 슬로프 - 용접 전류 - 펄스 전류 - 펄스 주파수 - 펄스 폭 - 다운 슬로프 - 크레이터 전류 - 가스 후기 시간 등으로 구성된다.
이와 같이 복잡한 용접 동작 프로파일을 각 파라미터 마다 용접 환경에 맞게 세팅하고 조정하는 것이 결코 쉬운 일이 아니다. 따라서 다년간 용접 작업을 하여 숙련되었다 할지라도 매 작업시마다 작업환경에 적합하도록 많은 파라미터를 조정한다는 것이 곤란하고 불편하였다.
또한 종래에는 티그 용접기와 플라즈마 아크 용접기가 매우 유사하지만 각각 별개로 생산하기 때문에 작업성이 떨어지고 생산효율이 떨어지는 문제가 있었다.
또한, 종래의 장치들은 용접 동작 중에 용접 작업자가 용접 토오치와 용접봉을 각각 좌우 양손으로 잡고 있기 때문에 용접 중에 기기를 조작한다는 것은 불가능하였다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 용접 동작 프로파일의 설정이 용이한 비소모식 아크 용접 장치 및 용접 동작 프로파일 프로그램 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 한번 세팅된 용접 동작 프로파일을 저장하였다가 동일 작업에 대해서는 조정없이 저장된 프로파일을 불러다가 사용할 수 있는 비소모식 아크 용접 장치 및 용접 동작 프로파일 프로그램 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 풋페달 스위치를 사용하여 용접 운전 중에 사용자가 용접 전류를 미세 조정할 수 있도록 하여 용접 품질을 향상시킬 수 있는 비소모식 아크 용접 장치 및 용접 동작 프로파일 프로그램 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하나의 시스템에서 티그 용접과 플라즈마 아크 용접을 제어할 수 있도록 시스템을 설계함으로서 생산 코스트를 다운시킬 수 있는 비소모식 아크 용접 장치 및 용접 동작 프로파일 프로그램 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 방법은 마이크로 컨트롤러를 사용하여 사용자 인터페이스를 디지털 적으로 함으로써 부품 수를 줄여서 조립 생산성을 향상시키면서 작업성이 편리하면서 소형화가 가능한 비소모식 아크 용접 장치 및 용접 동작 프로파일 프로그램 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 본 발명의 아크 용접 장치는 모재에 제1 출력전극이 연결되고 용접 전극에 제2 출력전극이 연결되어 상기 모재와 용접 전극 사이에 아크 용접 전류를 공급한다. 장치는 상용 교류를 입력하여 직류를 출력하는 전원부와, 전원부의 포지티브 출력단자와 제1 출력전극 사이에 연결되고 주어진 명령에 응답하여 아크 용접 전류의 크기를 제어하는 전류 제어부와, 제1출력단자에 공급되는 아크 용접 전류를 검출하여 아크 전류 검출신호를 발생하는 아크 전류 검출부와, 아크 전류 검출신호가 소정 기준치 이상이면 아크 발생 감지신호를 발생하는 아크 발생 감지부와, 가스 공급시간, 아크 전류의 크기 및 공급시간, 펄스사용유무, 크레이터 전류 크기 및 공급시간 등의 용접 동작 프로파일을 프로그램하기 위한 용접 동작 프로그램부와 용접 동작 프로파일을 각 단계별로 표시하기 위한 용접 동작 프로파일 표시부와, 스위치 조작을 통하여 명령을 입력하기 위한 입력부와, 입력부를 통해 입력된 명령을 수행하고, 용접 동작 프로그램부에 의해 프로그램된 용접 동작 프로파일에 응답하여 전류 제어부를 제어하여 전원부에서 제1출력전극으로 공급되는 아크 용접 전류를 제어하고 용접 동작에 응답하여 세팅된 용접 동작 프로파일을 용접 동작 프로파일 표시부에 각 단계별로 표시하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 장치는 플라즈마 아크 용접장치에 적합한 것으로 모재에 제1 출력전극이 연결되고 용접 토오치의 비소모성 용접 전극에 제2 출력전극이 연결되고 용접 토오치의 플라즈마 가스 노즐에 제3 출력전극이 연결되어, 모재와 용접 전극 사이에 플라즈마 아크 용접 전류를 공급하고, 노즐과 용접 전극 사이에 파일로트 아크 전류를 공급한다. 장치는 상용 교류를 입력하여 직류를 출력하는 주전원부와, 상용 교류를 입력하여 파일로트 직류를 출력하는 파일로트 전원부와, 전원부의 포지티브 출력단자와 제1 출력전극 사이에 연결되고 주어진 명령에 응답하여 아크 용접 전류의 크기를 제어하는 전류 제어부와, 제1출력단자에 공급되는 아크 용접 전류를 검출하여 아크 전류 검출신호를 발생하는 아크 전류 검출부와, 아크 전류 검출신호가 소정 기준치 이상이면 아크 발생 감지신호를 발생하는 아크 발생 감지부와, 파일로트 전원부의 포지티브 출력단자와 제3 출력전극 사이에 연결되고 주어진 명령에 응답하여 상기 파일로트 전류의 크기를 제어하는 파일로트 전류 제어부와, 제3출력전극에 공급되는 파일로트 아크 전류를 검출하여 파일로트 아크 전류 검출신호를 발생하는 파일로트 아크 전류 검출부와, 가스 공급시간, 아크 전류의 크기 및 공급시간, 펄스사용유무, 크레이터 전류 크기 및 공급시간 등의 용접 동작 프로파일을 프로그램하기 위한 용접 동작 프로그램부와, 용접 동작 프로파일을 각 단계별로 표시하기 위한 용접 동작 프로파일 표시부와, 스위치 조작을 통하여 명령을 입력하기 위한 입력부와, 입력부를 통해 입력된 명령을 수행하고, 파일로트 전원부에서 제3출력전극으로 공급되는 파일로트 아크 전류를 제어하고, 상기 용접 동작 프로그램부에 의해 프로그램된 용접 동작 프로파일에 응답하여 전류 제어부를 제어하여 전원부에서 제1출력전극으로 공급되는 아크 용접 전류를 제어하고 용접 동작에 응답하여 세팅된 용접 동작 프로파일을 용접 동작 프로파일 표시부에 각 단계별로 표시하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 아크 용접장치.
본 발명에서 용접 동작 프로파일(WOP:Welding Operation Profile)이란 가스 초기 시간 - 시작 전류 - 업 슬로프 - 용접 전류 - 펄스 전류 - 펄스 주파수 - 펄스 폭 - 다운 슬로프 - 크레이터 전류 - 가스 후기 시간 등의 용접 동작의 시작과 종료시까지의 가스공급시간과 용접전류의 크기, 시간 및 슬로프와 펄스 폭 및 주파 수 등의 전체적인 프로파일로 정의 한다.
본 발명에서는 용접 동작 프로파일을 각 단계별로 표시하기 위하여 각 단계에 대응하는 발광 다이오드들을 용접 동작 프로파일을 따라 배치함으로서 사용자가 현재 동작 상태를 발광다이오드의 점멸상태로 보다 용이하게 알아볼 수 있도록 한다.
본 발명에서 입력부는 인코더 스위치와 풋페달 스위치를 포함한다.
인코더 스위치는 좌우 회전각도에 응답하여 가변되는 전압신호를 발생하고 누를 때 마다 1회의 스위칭 신호를 발생한다. 본 발명에서는 하나의 인코더 스위치로 복수의 볼륨 스위치들을 대치함으로써 볼륨 스위치의 개수를 대폭적으로 줄 일 수 있어서 코스트 다운 및 기기의 소형화를 가능하게 한다.
풋페달 스위치는 발로 밟으면 접점에 의한 스위칭 신호를 발생하고 가해지는 밟는 힘에 따라 크기가 가변되는 전압신호를 발생한다. 풋페달 스위치는 용접 작업 중에도 두 손을 사용하지 않고 발을 사용하여 전류의 크기를 미세 조절할 수 있도록 하여 용접 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 전원부 및 전류제어부는 필드효과 트랜지스터로 스위칭 및 전류제어소자를 구성함으로써 에너지 효율을 향상시켜서 전력소모를 줄일 수 있다.
본 발명에서 제어부는 입력부로부터 주어진 용접방식 모드 절환 스위칭 신호에 응답하여 플라즈마 아크 용접 모드에서 티그 용접 모드로 절환시에는 파일로트 전원부, 파일로트 전류제어기 및 파일로트 아크 전류 검출부와 통신이 차단되도록 하여 메인 인쇄회로기판을 티그 용접기와 플라즈마 아크 용접기에 겸용 사용할 수 있도록 한다. 따라서 시스템 설계비용을 줄일 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하고자 한다. 이 실시예는 이 기술에 숙련된 자들이 본 발명을 실시할 수 있게 충분히 상세하게 기술한다.
<실시예 1> 플라즈마 아크 용접(PAW :Plasma Arc Welding) 장치
도 1은 본 발명에 의한 플라즈마 아크 용접 장치의 바람직한 일 실시예의 외관 사시도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 장치(100)는 전체적으로 상자형의 케이스로 전면판(102)과 후면판(104), 바닥판(106) 및 덮개(108)로 구성된다. 전면판(102)에는 용접 동작 프로파일 표시부, 입력 스위치부, 세븐 세그먼트 표시부, 프로그래밍 조작 노브, 가스 공급 상태 표시부, 풋 페달 연결잭, 교류전원스위치 등이 배치된다. 후면판(104)에는 교류전원 커넥터, 냉각팬, 가스연결구, 토오치 케이블 연결잭, 모재 연결 케이블 연결잭 등이 배치된다. 바닥판(106) 상에 인쇄회로기판, 방열판, FET 소자, 커패시터, 코일저항 등의 부품들이 조립된다. 덮개(108)는 전면판(102), 후면판(104) 및 바닥판(106)을 지지하는 프레임을 덮어서 전체적으로 상자 형태를 이룬다.
도 2는 본 발명에 의한 플라즈마 아크 용접 장치의 바람직한 일 실시예의 회로 블록도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 장치는 전원부(200), 입력부(300), 표시부(400) 제어부(500)를 포함한다.
전원부(200)는 3상 교류전원을 입력하고 입력된 고압교류전원을 트랜스를 통해 다운시켜서 요구되는 저압교류전원을 생성하는 교류입력부(202)를 포함한다. 또한 전원부(200)는 파일로트 전원부(204), 아크 점화 전원부(206), 주전원부(208)를 포함한다.
주전원부(208)는 입력되는 교류전압을 정류하여 얻은 직류를 용접전류로 제공한다. 주전원부(208)의 마이너스 전극은 플라즈마 토오치(150)의 텅스텐 전극봉(152)에 연결되고 플러스 전극은 모재(workpiece)(160)에 연결된다. 주전원부(208)는 제어부(500)로부터 용접 전류 값을 결정하는 DATA 신호를 입력하고 WELD 제어신호에 응답하여 용접 전류의 출력을 인에이블 제어하며, H/L 제어신호에 응답하여 출력전류의 저출력 및 고출력모드를 결정한다. 또한 주전원부(208)는 출력되는 용접 전류 값(CUR)과 아크 발생 여부 검출신호(ARCS)를 제어부(500)에 제공한다. 또한 주전원부(208)의 마이너스 전극에는 고압 전원부(209)가 유도 결합된다. 고압 전원부(209)는 제어부(500)로부터 제공되는 고압 제어신호(HV)에 응답하여 고압 펄스를 텅스텐 용접 전극봉(152)에 제공한다. 고압 전원부(209)는 초기 아크 발생을 유도한다.
파일로트 전원부(204)는 입력되는 교류전압을 정류하여 얻은 직류를 파일로트 전류로 제공한다. 파일로트 전원부(204)의 플러스 전극은 플라즈마 가스 노즐(154)에 연결된다. 파일로트 전원부(204)는 파일로트 전류 제어신호(PL1, PL2)에 응답하여 대응하는 파일로트 전류를 출력한다. 또한 파일로트 전원부(204)는 파일로트 전류 발생여부를 검출한 검출신호(PLON)와 파일로트 출력부의 쇼트상태를 검 출한 검출신호(PLSH)를 제어부(500)에 제공한다.
아크점화 전원부(206)는 입력되는 교류전압을 정류하여 얻은 직류를 아크 점화 전류로 제공한다. 아크 점화 전원부(206)는 플라즈마 점화제어신호(IGP)에 응답하여 플라즈마 점화전류를 파일로트 전원부(204)의 플러스 전극에 제공하고 주 점화 제어신호(IGB)에 응답하여 주 점화전류를 주전원부(208)의 플러스 전극에 제공한다.
입력부(300)는 파일로트 전류 선택 스위치(2APL, 5APL), 가스 스위치(GAS), 용접 스위치(WELD), 시작 스위치(START), 스톱스위치(STOP), 푸쉬/메모 볼륨 스위치(PUSH/MEMO) 또는 인코더 스위치, 풋 페달 스위치(FOOT PEDAL), 교류스위치(ACPW) 등을 포함한다. 인코더 스위치는 짧게 누르면 현재 모드에서 다른 모드로 이동되고 약 3초 정도 길게 누르면 현재 표시되어 있는 메모리 번지의 데이터를 변경할 수 있는 상태로 된다. 이 상태에서 좌우로 볼륨 노브를 돌리면 현재 선택된 데이터 값이 변경된다.
표시부(400)는 각 스위치 입력 여부를 확인하기 위한 상태표시용 발광 다이오드들과, 용접 동작 프로파일을 표시하기 위하여 용접 동작 프로파일 형태로 배열된 복수의 발광 다이오드들과, 용접 동작 프로그래밍을 위하여 동작 모드에 대응하는 숫자를 표시하기 위한 세븐 세그먼트 표시부와 선택된 펄스 파형을 표시하기 위한 발광 다이오드들을 포함한다.
제어부(500)는 마이크로 콘트롤러와 그 주변 회로들로 구성된다. 주변회로들은 마이크로 콘트롤러 전원회로, 클록발생기, 직병렬변환회로, 광아이솔레이터 회 로, 신호 인터페이스 회로들을 포함한다.
도 3은 본 발명에 의한 전원부(200)의 바람직한 일 실시에의 회로 구성을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 파일로트 전원부(204)는 정류기(REC1), 전계효과 트랜지스터(FET)(T1, T2), 저항(R1, R2), 검출부(DEC1), 역류방지 다이오드(D1) 등을 포함한다. 정류기(REC1)에서 정류된 직류는 노드(N1)와 노드(N2) 사이에 병렬로 연결된 FET(T1)과 FET(T2)를 거쳐서 다이오드(D1)에 제공된다. FET(T1)은 PL1 제어신호에 응답하여 턴온되어 2A 파일로트 전류를 노드(N2)에 제공하며 FET(T2)은 PL2 제어신호에 응답하여 턴온되어 5A 파일로트 전류를 노드(N2)에 제공한다. PL1 및 PL2 제어신호는 파일로트 전류 선택 스위치(2APL, 5APL)의 조작에 의해 발생된다. 검출부(DEC1)는 파일로트 전류가 저항(R1)을 통해 흐르는 것을 검출하여 파일로트 전류 발생 검출신호(PLON)를 발생하고 저항(R1) 양단에 걸리는 전압이 소정치 이상으로 증가되면 FET(T1)의 쇼트상태로 인식하여 파일로트 쇼트 검출신호(PLSH)를 발생한다. 이들 검출신호(PLON, PLSH)는 제어부(500)에 제공된다.
아크 점화 전원부(206)는 정류기(REC2), 전계효과 트랜지스터(T3, T4)를 포함한다. FET(T3)는 파일로트 아크 점화 제어신호(IGP)에 응답하여 턴온되어 파일로트 전원부(204)의 노드(N3)에 아크 점화 전류를 제공한다. FET(T4)는 주 아크 점화 제어신호(IGB)에 응답하여 턴온되어 주 전원부(208)의 플러스 전극에 아크 점화 전류를 제공한다.
주 전원부(208)는 정류기(REC3), 전계효과 트랜지스터(T5, T6), 저항(R3, R4), 역류방지 다이오드(D2), 전류제어부(CCTR)를 포함한다. 정류기(REC3)에서 정류된 직류는 노드(N4)와 노드(N7) 사이에 병렬로 연결된 FET(T5)과 FET(T6)를 거쳐서 다이오드(D2)에 제공된다. 로우동작모드에서는 FET(T5)만 턴온되어 작은 전류 범위 예컨대 0~9.99A 사이의 용접 전류를 노드(N5)에 제공한다. 하이동작모드에서는 FET(T5 및 T6)가 동시에 턴온되어 응답하여 큰 전류 범위 예컨대 0~99.9A 용접전류를 노드(N6)에 제공한다. 전류제어부(CCTR)는 FET(T5, T6)에 각각 게이트 제어신호(GD1, GD2)를 제공하고 피드백신호(FB1, FB2)를 입력한다. 전류제어부(CCTR)는 제어부(500)로부터 전류 제어값인 8비트 디지털 데이터(DATA)를 입력하여 대응하는 전류값을 출력하기 위하여 게이트 전류값 GD1, GD2의 값을 가변시킨다. 전류제어부(CCTR)는 WELD 제어신호에 응답하여 인에이블되고 H/L 제어신호에 응답하여 GD1, GD2와 FD1, FD2를 스위칭 제어한다.
도 4는 본 발명에 의한 전류제어부(CCTR)의 바람직한 일실시예의 회로도를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 8비트 DATA 디지털 신호는 디지털 아날로그 변환부(DAC)를 거쳐서 대응하는 아날로그 신호로 변환된다. 변환된 아날로그 신호는 증폭기(AMP1)를 거쳐서 증폭된 후 전류전압변환기(CVC)에 제공된다. 전류전압변환기(CVC)는 WELD 신호에 응답하여 인에이블된다. 전류전압변환기(CVC)는 전류신호를 전압신호로 변환시켜서 저항(R5)을 거쳐서 노드(N8)에 FET(T5)의 게이트 구동신호(GD1)를 출력한다. FET(T5)의 드레인으로부터 피드백되는 피드백신호(FB1)는 노드(N9)를 거쳐서 릴레이 스위치(SW3)의 공통접점에 인가되고 SW3의 노말 오프 접점(C6) 및 피 드백 저항(R8)을 거쳐서 증폭기(AMP)의 피드백 노드(N10)에 전달된다. 릴레이 스위치(SW1, SW2)는 노말 오프 접점(C2, C4)이 모두 접지전위 상태로 유지되므로 GD2, FB2는 제로상태를 유지한다. 그러므로 GD1 및 FB1에 의해서 FET(T5) 단독 구동에 의해 0~9.99A 사이의 작은 전류값이 제어된다. 릴레이 스위치(SW1~SW3)는 H/L 제어신호의 로우상태에서는 오프상태를 유지하고 하이상태에서는 온상태로 스위칭된다.
따라서 H/L 제어신호가 하이상태로 되면 SW1~SW3이 모두 턴온되므로 FET(T5, T6)에 각각 GD1 및 GD2 신호가 인가되어 턴온되고 피드백신호(FB1, FB2)가 모두 노드(N9)에 인가되고 SW3의 온 접점(C5) 및 피드백 저항(R9)을 거쳐서 증폭기(AMP)의 피드백 노드(N10)에 전달된다. 그러므로 GD1, GD2 및 FB1, FB2에 의해서 FET(T5, T6) 양측 모두 구동되므로 0~99.9A 사이의 큰 전류값이 제어된다.
또한 전류제어부(CCTR)는 노드(N9)에 피드백되는 신호를 증폭기(AMP2)를 통하여 증폭하여 용접전류 검출신호(CUR)로 제어부(500)에 제공한다. 그리고 피드백 되는 검출신호(CUR)를 비교기(COMP)에서 기준전압(VR)과 비교하여 기준전압(VR)보다 크면 아크 생성을 검출하는 검출신호(ARCS)를 제어부(500)에 제공한다.
도 5는 본 발명에 의한 전면판에 배치된 용접 프로파일 표시부의 바람직한 일 실시예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 용접 프로파일 표시부(410)는 다음 [ 표 1 ]에 나타난 바와 같이 12단계로 구분된다.
용접 동작 프로파일은 각 단계별로 구간 표시를 하여 전체적으로 펄스파형을 이루면서 각 단계를 나타내는 발광 다이오드를 프로파일을 따라서 배치하여 각 단계 선택시 해당 구간의 발광 다이오드가 점등되도록 제어함으로써 시각적으로 현재 용접 동작의 프로그램단계를 인식하도록 한다. 그러므로 숙달되지 않은 초보 사용자라 할지라도 해당 동작모드를 손쉽게 세팅할 수 있다.
[ 표 1 ]
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동작상태 표시부(420)는 푸쉬버튼 스위치들(PB1~PB4)의 하방에 배치된 발광 다이오드들(LED1~LED4) 및 발광다이오드들(LED5,LED6)로 구성된다. 동작상태 표시부(420)는 파일로트 전류 선택 표시부(422), 가스, 용접, 하이모드, 펄스 등의 동작 표시부(424), 시작 및 정지 등의 동작 표시부(426)를 포함한다. 파일로트 전류 선택 표시부(422)는 2A 푸쉬버튼 스위치(PB1)와 발광다이오드(LED1), 5A 푸쉬버튼 스위치(PB2)와 발광다이오드(LED2)로 구성된다. 가스, 용접, 하이모드, 펄스 등의 동작 표시부(424)는 가스 푸쉬버튼 스위치(PB3)와 발광다이오드(LED3), 용접 인에이블(WELD) 푸쉬버튼 스위치(PB4)와 발광다이오드(LED4), 하이모드 표시용 발광다이오드(LED5), 펄스유무 표시용 발광다이오드(LED6)로 구성된다. 시작 및 정지 등의 동작 표시부(426)는 시작 푸쉬버튼 스위치(PB5)와 발광다이오드(LED7), 반복정지 푸쉬버튼 스위치(PB6), 정지 푸쉬버튼 스위치(PB7)와 발광다이오드(LED8)로 구성된다. 하이모드 표시용 발광 다이오드(LED5)는 프로그램된 전류값이 10A 이상으로 설정되어 있으면 하이모드로 인식되어 점등되고 로우모드이면 소등상태를 유지한다. 그리고 펄스 표시용 발광 다이오드(LED6)는 프로그램된 동작상태에서 펄스 선택이 있으면 점등상태이고 펄스선택이 없으면 소등상태를 유지한다.
프로그램 입력 표시부(430)는 문자 세븐 세그먼트(432), 펄스종류 표시부(434), 숫자 세븐 세그번트(436)를 포함한다. 문자 세븐 세그먼트(432)는 프로그램 모드에서는 "P"자를 표시하고 용접 동작 모드에서는 등록을 의미하는 "R"을 표시한다.
펄스종류 표시부(434)는 4종류의 펄스모양을 선택하였을 때 해당 펄스모양을 표시하기 위하여 발광다이오드들로 구성하고 해당 펄스모양이 선택되면 해당 발광 다이오드가 점등되고 나머지 들은 소등상태를 유지한다. 펄스모양은 크레이터 전류 오프, 크레이터 전류 온, 크레이터 전류 반복, 타이머 등의 4종류가 표시된다.
숫자 세븐 세그먼트(436)는 3자리 숫자를 표시하고 파라미터에 따라 [ 표 1 ]에 표시된 각 범위의 숫자들을 표시한다.
인버터 스위치(ESW)의 스위치 노브를 좌측으로 돌리면 숫자 세븐 세그먼 트(436)에 표시된 숫자값이 감소되고 우측으로 돌리면 증가된다.
풋 페달 스위치 연결잭(FD JACK)에는 풋 페달 스위치의 케이블이 연결된다. 도 6 내지 도 12는 본 발명에 의한 플라즈마 용접장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 장치는 전원을 투입여부를 체크하고(S102) 전원이 투입되면 현재 등록된 값에 응답하여 표시부를 표시한다(S104). 즉 초기상태에서는 문자 세븐 세그번트(432)는"R"을 표시하고 숫자 세븐 세그먼트(436)는 "001"메모리 번지를 표시한다. 펄스종류 표시부(434)는 기본 펄스의 발광다이오드를 점멸 표시한다. S104단계에서 인코더 스위치(ESW)를 3초 이상 길게 누르면(S106) 프로그램 모드가 선택되어 프로그램 모드를 실행한다(S108). S106단계에서 인코더 스위치(ESW)를 3초 이하로 짧게 누르면(S106) 현재 메모리 번지 내에 등록된 12가지 파라미터들 첫 번째 파라미터 값이 표시된다(S110). 따라서 짧게 반복해서 눌러서 12가지 파라미터들의 값들을 스캔하면서 살펴볼 수 있다. S106단계에서 인코더 스위치(ESW)를 좌우로 돌리면(S112) 현재 숫자세븐세그먼트(436)에 표시된 숫자값이 증가되거나 감소된다(S114). 따라서 하나의 인코더 스위치(ESW)를 사용하여 메모리 번지뿐만 아니라 12가지 파라미터들을 선택하고 선택된 값을 변경할 수 있다.
S112단계에서 가스 스위치(PB3)가 눌러지면 검출된 가스공급상태에 응답하여 발광다이오드(LED3)를 구동하여 가스공급상태를 표시한다(S118).
S116단계에서 용접 인에이블 스위치(PB3)가 눌러지면 인에이블상태와 디스에이블 상태가 토글된다. 인에이블 상태에서는 발광다이오드(LED4)가 점등되고 디스 에이블상태에서는 소등된다. 디스에이블상태에서는 선택된 등록 용접동작 프로파일에 응답하여 파라미터값이 세븐세그번트에 순차적으로 표시되고 해당 프로파일 표시부의 발광 다이오드를도 순차적으로 표식되어 현재 선택된 용접동작 프로파일을 자동적으로 스캔 표시한다(S122).
S120단계에서 용접 인에이블이 선택된 상태에서 시작 스위치(PB5)의 스위칭 신호가 제어부에 입력된다(S124). S124단계에서 시작스위치가 눌러지면 용접동작이 실행된다(S126).
S108, S110, S114, S118, S122, S126 단계에서 파워 스위치가 오프되면(S128) 시스템은 동작을 정지한다. 아니면 S106단계로 복귀하여 키입력 스캔동작(S106, S112, S116, S120, S124)을 대기한다.
도 7 내지 도 12를 참조하면, 프로그램 동작은 다음과 같다.
프로그램 모드가 선택되면 문자세븐 세그먼트의 표시가 "R"에서"P"로 변경 표시되어 프로그램모드 상태를 나타낸다. 그리고 숫자 세븐 세그먼트에는 메모리 번지가 표시된다(S130). 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S132) 메모리 번지값을 업/다운시켜서 원하는 메모리 번지를 선택한다(S134). 원하는 메모리 번지가 선택되면 인코더 스위치를 짧게 눌러서(S136) 선택된 메모리 번지를 세팅시킨다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다.
S136단계에서 메모리 번지가 세팅되면 펄스종류 발광다이오드가 점멸 구동된다(S137). 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S139) 발광다이오드들을 스캔하여(S141) 원하는 펄스 종류를 선택한다. 원하는 펄스종류가 선택되면 인코더 스위치를 짧게 눌러서(S143) 선택된 펄스종류를 세팅시킨다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다.
S143단계에서 펄스종류가 세팅되면 숫자세븐세그먼트에 선택된 용접동작 프로파일의 1단계인 가스 초기 시간 값이 표시된다(S138). 없다면 제로 값이 표시된다. 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S140) 표시된 데이터 값을 업다운시켜서 (S142) 원하는 데이터 값을 선택한다. 원하는 데이터 값이 선택되면 인코더 스위치를 짧게 눌러서(S144) 선택된 데이터 값을 가스 초기 시간 값으로 세팅시킨다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다.
S144단계에서 가스 초기 시간 값이 세팅되면 숫자세븐세그먼트에 선택된 용접동작 프로파일의 2 단계인 시작 전류 값이 표시된다(S146). 없다면 제로 값이 표시된다. 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S148) 표시된 데이터 값을 업다운시켜서 (S150) 원하는 데이터 값을 선택한다. 원하는 데이터 값이 선택되면 인코더 스위치를 짧게 눌러서(S152) 선택된 데이터 값을 시작 전류 값으로 세팅시킨다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다.
S154단계에서 시작 전류 값이 세팅되면 숫자세븐세그먼트에 선택된 용접동작 프로파일의 3단계인 업 슬로프 값이 표시된다(S154). 없다면 제로 값이 표시된다. 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S156) 표시된 데이터 값을 업다운시켜서 (S158) 원 하는 데이터 값을 선택한다. 원하는 데이터 값이 선택되면 인코더 스위치를 짧게 눌러서(S160) 선택된 데이터 값을 업 슬로프 값으로 세팅시킨다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다.
S160단계에서 업 슬로프 값이 세팅되면 숫자세븐세그먼트에 선택된 용접동작 프로파일의 4단계인 용접 전류 값이 표시된다(S162). 없다면 제로 값이 표시된다. 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S164) 표시된 데이터 값을 업다운시켜서 (S166) 원하는 데이터 값을 선택한다. 원하는 데이터 값이 선택되면 인코더 스위치를 짧게 눌러서(S168) 선택된 데이터 값을 용접 전류 값으로 세팅시킨다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다.
S168단계에서 용접 전류 값이 세팅되면 숫자세븐세그먼트에 선택된 용접동작 프로파일의 5단계인 펄스 폭 값이 표시된다(S170). 없다면 제로 값이 표시된다. 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S172) 표시된 데이터 값을 업다운시켜서 (S174) 원하는 데이터 값을 선택한다. 원하는 데이터 값이 선택되면 인코더 스위치를 짧게 눌러서(S176) 선택된 데이터 값을 펄스 폭 값으로 세팅시킨다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다.
S176단계에서 펄스 폭 값이 세팅되면 숫자세븐세그먼트에 선택된 용접동작 프로파일의 6단계인 펄스 주파수 값이 표시된다(S178). 없다면 제로 값이 표시된다. 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S180) 표시된 데이터 값을 업다운시켜서 (S182) 원하는 데이터 값을 선택한다. 원하는 데이터 값이 선택되면 인코더 스위치를 짧게 눌러서(S184) 선택된 데이터 값을 펄스 주파수 값으로 세팅시킨다. 펄스 오프를 선택 하려면 펄스 주파수를 '0'으로 바꾸면 된다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다.
S184단계에서 펄스 주파수 값이 세팅되면 숫자세븐세그먼트에 선택된 용접동작 프로파일의 7단계인 아크 스폿 시간 값이 표시된다(S186). 없다면 제로 값이 표시된다. 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S188) 표시된 데이터 값을 업다운시켜서 (S190) 원하는 데이터 값을 선택한다. 원하는 데이터 값이 선택되면 인코더 스위치를 짧게 눌러서(S192) 선택된 데이터 값을 아크 스폿 시간 값으로 세팅시킨다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다.
S192단계에서 아크 스폿 시간 값이 세팅되면 숫자세븐세그먼트에 선택된 용접동작 프로파일의 8단계인 펄스 전류 값이 표시된다(S194). 없다면 제로 값이 표시된다. 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S196) 표시된 데이터 값을 업다운시켜서 (S198) 원하는 데이터 값을 선택한다. 원하는 데이터 값이 선택되면 인코더 스위치를 짧게 눌러서(S200) 선택된 데이터 값을 펄스 전류 값으로 세팅시킨다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다.
S200단계에서 펄스 전류 값이 세팅되면 숫자세븐세그먼트에 선택된 용접동작 프로파일의 9단계인 제1 다운 슬로프 값이 표시된다(S202). 없다면 제로 값이 표시된다. 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S204) 표시된 데이터 값을 업다운시켜서 (S206) 원하는 데이터 값을 선택한다. 원하는 데이터 값이 선택되면 인코더 스위치 를 짧게 눌러서(S208) 선택된 데이터 값을 제1 다운 슬로프 값으로 세팅시킨다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다.
S208단계에서 펄스 전류 값이 세팅되면 숫자세븐세그먼트에 선택된 용접동작 프로파일의 10단계인 제2 다운 슬로프 값이 표시된다(S210). 없다면 제로 값이 표시된다. 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S212) 표시된 데이터 값을 업다운시켜서 (S214) 원하는 데이터 값을 선택한다. 원하는 데이터 값이 선택되면 인코더 스위치를 짧게 눌러서(S216) 선택된 데이터 값을 제2 다운 슬로프 값으로 세팅시킨다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다. 다운슬로프의 1과 2의 전류 비율은 30 : 70 으로 되어 있다.
S216단계에서 제2 다운 슬로프 값이 세팅되면 숫자세븐세그먼트에 선택된 용접동작 프로파일의 11단계인 크레이트 전류 값이 표시된다(S218). 없다면 제로 값이 표시된다. 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S220) 표시된 데이터 값을 업다운시켜서 (S222) 원하는 데이터 값을 선택한다. 원하는 데이터 값이 선택되면 인코더 스위치를 짧게 눌러서(S224) 선택된 데이터 값을 제1 다운 슬로프 값으로 세팅시킨다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다.
S224단계에서 크레이터 전류 값이 세팅되면 숫자세븐세그먼트에 선택된 용접동작 프로파일의 12단계인 가스후기 시간 값이 표시된다(S226). 없다면 제로 값이 표시된다. 이어서 인버터 스위치를 돌려서(S228) 표시된 데이터 값을 업다운시켜서 (S230) 원하는 데이터 값을 선택한다. 원하는 데이터 값이 선택되면 인코더 스위치를 짧게 눌러서(S232) 선택된 데이터 값을 가스후기 시간 값으로 세팅시킨다. 여기서 인버터 스위치를 길게 누르면 프로그램 모드를 종료하고 메인 프로그램으로 리턴한다.
본 발명에 의한 프로그램에 따른 용접동작모드를 설명하면 아래와 같다.
1) 크레이터 전류 오프시(펄스1을 선택한 경우)
A. 펄스 오프시
시작 스위치를 턴온시키면 1~4단계의 동작 프로파일을 수행한 후에 4단계 출력상태로 대기한다. 정지 스위치를 턴온시키면 크레이터 전류 출력 없이 12단계로 진행 후 모든 동작을 종료한다
B. 펄스 온시
시작 스위치를 턴온시키면 1~4단계의 동작 프로파일을 수행한 후에 4단계와 8단계를 교번출력상태로 대기한다. 이때 펄스주파수 조정은 6단계에서 하고 펄스폭 조정은 5단계에서 한다. 4, 8단계의 용접 전류를 조정된 펄스 주파수와 펄스폭으로 교번적으로 출력한다. 정지 스위치를 턴온시키면 크레이터 전류 출력 없이 12단계로 진행 후 모든 동작을 종료한다.
2) 크레이터 전류 온시(펄스2를 선택한 경우)
A. 펄스 오프시
시작 스위치를 1회째 턴온시키면 1, 2단계의 동작 프로파일을 수행한 후에 2단계 출력상태로 대기한다. 정지 스위치 1회째 턴온시 2단계 출력상태에서 3, 4단 계를 수행하여 4단계 출력상태로 대기한다. 시작 스위치 2회째 턴온시 4-9-10-11 단계를 수행하고 11단계에서 대기한다. 정지 스위치 2회째 턴온시키면 11출력상태에서 12단계로 진행 후 모든 동작을 종료한다.
B. 펄스 온시
시작 스위치를 1회째 턴온시키면 1, 2단계의 동작 프로파일을 수행한 후에 2단계 출력상태로 대기한다. 정지 스위치 1회째 턴온시 2단계 출력상태에서 3, 4단계를 수행하여 4단계 및 8단계 교번 출력상태로 대기한다. 시작 스위치 2회째 턴온시 교번 출력상태에서 9-10-11 단계를 수행하고 11단계에서 대기한다. 정지 스위치 2회째 턴온시키면 11출력상태에서 12단계로 진행 후 모든 동작을 종료한다.
3) 크레이터 전류 반복 선택시(펄스3을 선택한 경우)
A. 펄스 오프시
시작 스위치를 1회째 턴온시키면 1, 2단계의 동작 프로파일을 수행한 후에 2단계 출력상태로 대기한다. 정지 스위치 1회째 턴온시 2단계 출력상태에서 3, 4단계를 수행하여 4단계 출력상태로 대기한다. 시작 스위치 2회째 턴온시 4-9-10-11 단계를 수행하고 11단계에서 대기한다. 정지 스위치 2회째 턴온시키면 11단계 출력상태에서 3-4단계를 수행하여 4단계 출력상태로 대기한다. 시작 스위치 3회째 턴온시 4단계 출력상태에서 9-10-11 단계를 수행하고 11단계에서 대기한다. 반복 정지 스위치 턴온시 11단계 출력상태에서 12단계로 진행 후 모든 동작을 종료한다.
B. 펄스 온시
시작 스위치를 1회째 턴온시키면 1, 2단계의 동작 프로파일을 수행한 후에 2 단계 출력상태로 대기한다. 정지 스위치 1회째 턴온시 2단계 출력상태에서 3, 4단계를 수행하여 4단계 및 8단계 교번 출력상태로 대기한다. 시작 스위치 2회째 턴온시 9-10-11 단계를 수행하고 11단계에서 대기한다. 정지 스위치 2회째 턴온시키면 11단계 출력상태에서 3-4단계를 수행하여 4단계 및 8단계 교번 출력상태로 대기한다. 시작 스위치 3회째 턴온시 4 및 8단계 교번 출력상태에서 9-10-11 단계를 수행하고 11단계에서 대기한다. 반복 정지 스위치 턴온시 11단계 출력상태에서 12단계로 진행 후 모든 동작을 종료한다.
4) 타이머 선택시(펄스4를 선택한 경우)
A. 펄스 오프시
시작 스위치를 턴온시키면 1~4단계의 동작 프로파일을 수행한 후에 4단계 출력상태로 7단계에서 설정된 시간동안 대기한 후 12단계로 진행 후 모든 동작을 자동 종료 한다
B. 펄스 온시
시작 스위치를 턴온시키면 1~4단계의 동작 프로파일을 수행한 후에 4단계와 8단계를 교번출력상태로 7단계에서 설정된 시간동안 대기한 후 12단계로 진행 후 모든 동작을 자동 종료 한다.
<실시예 2> 티그 (TIG :Tungsten Inert Gas ) 용접장치
도 13은 본 발명에 의한 티그 용접 장치의 바람직한 일 실시예의 외관 사시도를 나타내고, 도 14는 도 13의 티크 용접장치의 전면판에 배치된 표시부의 바람직한 일 실시예를 나타낸다. 티그 용접 장치는 텅스텐 아크 용접( GTAW: Gas Tungsten Arc Welding)으로 비소모성 전극인 텅스텐 전극을 사용한다. 상술한 플라즈마 아크 용접방식과 비교하여 플라즈마 가스의 공급이 없으며 파일로트 아크 발생이 필요없다. 그러므로 도시한 바와 같이 전면부에서 파이로트 전류값을 선택하는 스위치 및 발광다이오드들이 제거되고 가스잔량표시부에서 플라즈마 가스 잔량 표시부가 제거된다는 점이 다르고 회로기판의 나머지 구성은 플라즈마 아크 용접장치와 동일하므로 설명을 생략한다.
회로기판에서 플라즈마 아크 용접모드와 티그 용접모드의 선택은 다양한 접근 방식이 존재, 예컨대 시작스위치 버튼과 가스 스위치 버튼을 동시에 3초이상 누르면 플라즈마 아크 용접모드와 티그 용접모드를 선택할 수 있도록 프로그램될 있다. 티그 용접 모드가 선택되면 제어부는 전원부의 파일로트 전원부의 제어신호와 아크 점화 전원부의 파일로트 아크 점화 제어신호의 발생을 디스에이블 상태로 한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 용접 동작 프로파일을 시각적으로 표시하여 프로파일의 각 단계별로 조정이 가능하도록 구성함으로서 숙련자가 아니더라도 용이하게 용접 동작을 프로그램할 수 있으며 조작이 편리하다.

Claims (11)

  1. 모재에 제1 출력전극이 연결되고 용접 전극에 제2 출력전극이 연결되어 상기 모재와 용접 전극 사이에 아크 용접 전류를 공급하는 아크 용접장치에 있어서,
    상용 교류를 입력하여 직류를 출력하는 전원부;
    상기 전원부의 포지티브 출력단자와 상기 제1 출력전극 사이에 연결되고 주어진 명령에 응답하여 상기 아크 용접 전류의 크기를 제어하는 전류 제어부;
    상기 제1출력단자에 공급되는 아크 용접 전류를 검출하여 아크 전류 검출신호를 발생하는 아크 전류 검출부;
    상기 아크 전류 검출신호가 소정 기준치 이상이면 아크 발생 감지신호를 발생하는 아크 발생 감지부;
    가스 공급시간, 아크 전류의 크기 및 공급시간, 펄스사용유무, 크레이터 전류 크기 및 공급시간 등의 용접 동작 프로파일을 프로그램하기 위한 용접 동작 프로그램부;
    용접 동작 프로파일을 각 단계별로 표시하기 위한 용접 동작 프로파일 표시부;
    스위치 조작을 통하여 명령을 입력하기 위한 입력부;
    상기 입력부를 통해 입력된 명령을 수행하고, 상기 용접 동작 프로그램부에 의해 프로그램된 용접 동작 프로파일에 응답하여 상기 전류 제어부를 제어하여 상기 전원부에서 제1출력전극으로 공급되는 아크 용접 전류를 제어하고 용접 동작에 응답하여 세팅된 용접 동작 프로파일을 상기 용접 동작 프로파일 표시부에 각 단계별로 표시하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 아크 용접 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 용접동작 프로파일 표시부는
    시간, 전류의 크기 및 펄스의 형태에 의해 결정되는 상기 용접 동작 프로파일을 따라 각 동작 단계별로 배열된 복수의 발광다이오드들로 구성된 것을 특징으로 하는 아크 용접 장치
  3. 제1항에 있어서, 상기 입력부는
    좌우 회전각도에 응답하여 크기가 가변되는 전압신호를 발생하고 누를 때 마다 1회의 스위칭 신호를 발생하는 인코더 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 용접 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 입력부는
    발로 밟으면 접점에 의한 스위칭 신호를 발생하고 가해지는 밟는 힘에 따라 크기가 가변되는 전압신호를 발생하는 풋페달 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 용접 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전원부 및 전류제어부는
    스위칭 및 전류제어소자로 필드효과 트랜지스터를 사용한 것을 특징으로 하 는 아크 용접 장치.
  6. 모재에 제1 출력전극이 연결되고 용접 토오치의 비소모성 용접 전극에 제2 출력전극이 연결되고 상기 용접 토오치의 플라즈마 가스 노즐에 제3 출력전극이 연결되어, 상기 모재와 상기 용접 전극 사이에 플라즈마 아크 용접 전류를 공급하고, 상기 노즐과 상기 용접 전극 사이에 파일로트 아크 전류를 공급하는 아크 용접장치에 있어서,
    상용 교류를 입력하여 직류를 출력하는 주전원부;
    상기 상용 교류를 입력하여 파일로트 직류를 출력하는 파일로트 전원부;
    상기 전원부의 포지티브 출력단자와 상기 제1 출력전극 사이에 연결되고 주어진 명령에 응답하여 상기 아크 용접 전류의 크기를 제어하는 전류 제어부;
    상기 제1출력단자에 공급되는 아크 용접 전류를 검출하여 아크 전류 검출신호를 발생하는 아크 전류 검출부;
    상기 아크 전류 검출신호가 소정 기준치 이상이면 아크 발생 감지신호를 발생하는 아크 발생 감지부;
    상기 파일로트 전원부의 포지티브 출력단자와 상기 제3 출력단자 사이에 연결되고 주어진 명령에 응답하여 상기 파일로트 전류의 크기를 제어하는 파일로트 전류 제어부;
    상기 제3출력단자에 공급되는 파일로트 아크 전류를 검출하여 파일로트 아크 전류 검출신호를 발생하는 파일로트 아크 전류 검출부;
    가스 공급시간, 아크 전류의 크기 및 공급시간, 펄스사용유무, 크레이터 전류 크기 및 공급시간 등의 용접 동작 프로파일을 프로그램하기 위한 용접 동작 프로그램부;
    용접 동작 프로파일을 각 단계별로 표시하기 위한 용접 동작 프로파일 표시부;
    스위치 조작을 통하여 명령을 입력하기 위한 입력부;
    상기 입력부를 통해 입력된 명령을 수행하고, 상기 파일로트 전원부에서 제3출력전극으로 공급되는 파일로트 아크 전류를 제어하고, 상기 용접 동작 프로그램부에 의해 프로그램된 용접 동작 프로파일에 응답하여 상기 전류 제어부를 제어하여 상기 전원부에서 제1출력전극으로 공급되는 아크 용접 전류를 제어하고 용접 동작에 응답하여 세팅된 용접 동작 프로파일을 상기 용접 동작 프로파일 표시부에 각 단계별로 표시하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 아크 용접장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 용접동작 프로파일 표시부는
    시간, 전류의 크기 및 펄스의 형태에 의해 결정되는 상기 용접 동작 프로파일을 따라 각 동작 단계별로 배열된 복수의 발광다이오드들로 구성된 것을 특징으로 하는 아크 용접 장치
  8. 제6항에 있어서, 상기 입력부는
    좌우 회전각도에 응답하여 크기가 가변되는 전압신호를 발생하고 누를 때 마 다 1회의 스위칭 신호를 발생하는 인코더 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 용접 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 입력부는
    발로 밟으면 접점에 의한 스위칭 신호를 발생하고 가해지는 밟는 힘에 따라 크기가 가변되는 전압신호를 발생하는 풋페달 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 용접 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 전원부 및 전류제어부는
    스위칭 및 전류제어소자로 필드효과 트랜지스터를 사용한 것을 특징으로 하는 아크 용접 장치.
  11. 제6항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 입력부로부터 주어진 용접방식 모드 절환 스위칭 신호에 응답하여 플라즈마 아크 용접 모드에서 티그 용접 모드로 절환시에는 상기 파일로트 전원부, 파일로트 전류제어기 및 파일로트 아크 전류 검출부와 제어신호의 통신이 차단되는 것을 을 특징으로 하는 아크 용접 장치.
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